【原】海達號驅逐艦火控系統發展（1943–1963）

在海達號（HMCS Haida）服役時，最早安裝在英國部族級驅逐艦上的驅逐艦射擊指揮塔（DCT）已經過時。取而代之的是，主炮火控系統完全依賴測距儀指揮器的一種改進型號——Mk III (W)。它與早期部族級驅逐艦上使用的 Mk II (W) 類似，但后者僅用于對空射擊指揮。

來自 Mk III (W) 的數據會傳輸至測算站（Transmitting Station），并結合 285 型雷達的信息。DCT 內由五人操作：射擊控制官、速率官、炮口抬升手、炮口轉向手和測距員。

二戰期間的海達號（Haida）

測距儀獲得的數據被輸入兩種機械計算機（又稱“時鐘”）：

• 海軍部火控鐘（AFCC）
  ：負責對海面目標開火；
• 引信保持鐘（FKC）
  ：負責對空中目標開火。

在測算站里生成所謂的火控解算（FCS），即火炮的方位角與仰角。最終，當 DCT 內的射擊控制官按下按鈕時，火炮就會開火。

在 20 世紀 50 年代初，海達號和其他加拿大部族級驅逐艦一樣，將測距儀指揮器更換為 Mk 63 火控系統（美國設計）。該系統安裝在艦橋上空置的 DCT 位置，是一個獨立的單元，集成了 AN/SPG-34 雷達。雷達天線安裝在炮架上，可以實現全程“盲射”跟蹤——即對肉眼不可見的目標進行射擊。如今，DCT 僅剩一個空的鋼制外殼。

海達號于 1949 年 12 月退役，開始進行中期現代化改裝。因此，許多二戰時期的設備被拆除。1952 年 3 月 15 日，海達號重新服役，這也是時間線中出現空檔的原因。

停靠在安大略省漢密爾頓的海達號（HMCS Haida），作為博物館艦。

服役期間的桅桿配置：

前桅（Foremast）

• 三腳架桅桿：1943 年 8 月 – 1944 年 10 月
• 早期格柵桅桿：1944 – 1949 年（由三腳架改裝為格柵桅，以容納新的 293 雷達系統）
• 現用格柵桅桿：1952 – 1963 年

主桅（Mainmast）

• 第一型：1943 – 1949 年，格柵狀結構，頂部有鋼管桅和雅各布式繩梯
• 最終型：1952 – 1963 年，鋼管桅配橫桁（yardarm）

本圖展示了 4.7 英寸炮、4 英寸炮以及射擊指揮塔（DCT）的布置位置。

DCT 內安裝有 Mk 3W 光學測距儀，以及 285 型炮瞄雷達的收發天線。目標的發現與跟蹤均在此處進行。

在部族級驅逐艦的 DCT 配置上存在差異：**阿薩巴斯坎號（Athabaskan, G07）仍采用舊式的低射角指揮儀與高射角指揮儀分開布置；而海達號（HAIDA）和休倫號（HURON）則采用了高/低射角合一（HA/LA）**的聯合配置。

為什么在“X”炮位上要換裝 4 英寸炮？

最初的高射解決方案僅針對魚雷轟炸機（實戰訓練中常用“劍魚”雙翼機）。當時人們認為，由于魚雷機必須低空水平直飛才能實施攻擊，4.7 英寸炮就可以有效覆蓋從 5,000 英尺到 100 英尺的飛行高度。

然而，英國皇家海軍在挪威戰役中慘痛地認識到，他們無法對付俯沖轟炸的 JU87 斯圖卡，以及低空突防的 ME 110 轟炸機。因此，為應對高空威脅，從 1940 年開始，艦艇在“X”炮位上用 4 英寸炮替換了 4.7 英寸炮。

• 4.7 英寸炮仰角僅能達到 40°
  ，限制來自其過長的彈藥輸送槽。
• 4 英寸炮則能仰射至 80°
  ，更適合對付高空目標。

炮塔（turret）與炮架（gun mount）的區別

• 在封閉式炮塔中，彈藥會直接送入炮塔內部，供給火炮。
• 在炮架上，彈藥則需要從炮位空間外的不同位置運送過來。

這是安裝在“海達號”上的 Mk 3W 測距儀的示例。

測距儀是一種極為復雜的光學瞄準設備，由望遠鏡、雙筒鏡、棱鏡以及陀螺復示器組成。它屬于重合像式，即圖像會顯示在地平線下方。通過調節圖像（或夾角）使其與地平線重合，就能獲得距離，并在瞄準器上讀出數據。

在頂部可以看到 285 型雷達的八木天線陣列。目標最初由光學設備發現，隨后由雷達進行跟蹤。探測距離為 8.5 海里（17,215 碼）。Mark 3W 中的 “W” 表示在測距儀上安裝了風擋。

UR1 型測距組件與 MR24 型炮架

這一組合長約 12 英尺。

• **HA（High Angle）**指高角目標，即空中目標。
• **LA（Low Angle）**指低角目標，即海面目標。
• 同一臺測距儀可以用于這兩類目標。（英國海軍部 BR295B）

八木天線特寫

在 3W 測距儀頂部共安裝了 6 根八木天線：

其中 3 根用于接收，3 根用于發射。

結構部件：

• 被動元件（又稱導向器）
• 激勵元件（主動發射偶極子）
• 連接到主動偶極子的饋線
• 反射元件
• 非金屬支撐

在英國俚語中，八木天線被稱為 “魚骨天線”。它的名字源于發明者——日本無線電科學家 八木秀次。在業余無線電領域，它通常被稱為波束天線。

其基本構造為一個激勵元件（通電部分）和一個反射元件。通過增加更多的導向元件，可以縮小輻射波束的寬度，但能顯著提升作用距離。

285 雷達的精度為 ±100 碼（在 15,000 碼量程下）。 在最大探測距離下，它可以在 7 海里處發現一艘巡洋艦。發射功率為 25 千瓦。

1955年（昭和30年）左右的八木秀次＊摘自八木天線株式會社《25年歷程》

早期電視天線（YAGI-L3）＊摘自八木天線株式會社《八木天線40年史》

注：八木秀次于明治19年（1886年）出生在大阪府。明治42年，他畢業于東京帝國大學工科大學電氣工程學科。隨后，從大正2年起，他前往英國、美國和德國留學，在德國從事無線通信中連續電波產生的研究，并于大正5年回國。這段留學經歷使無線電學成為他終生的研究主題。

大正8年，隨著東北帝國大學工學部的成立，他成為教授，并在同年獲得工學博士學位。他預見到未來短波或超短波通信將成為主力，因此專注于這方面的研究和指導。大正14年，他發表了《短波長電波的產生》《利用短波長測定固有波長》等論文。基于這些理論，他發明了所謂八木天線的基礎——“電波指向方式”，并獲得專利權（專利第69115號，大正15年）。

這一發明以極其簡單的結構實現了電波的定向通信，幾乎所有今天用于超短波、極超短波的天線系統都基于這一方式構成。

昭和17年，他出任東京工業大學校長；昭和19年，擔任技術院總裁；昭和21年，成為大阪帝國大學校長。昭和26年獲藍綬褒章，昭和31年獲文化勛章，昭和51年獲勛一等旭日大綬章。昭和51年（1976年）去世。

285 型火控系統有兩種配置。

上圖展示的是 FKC（引信保持鐘或引信同步時鐘））配置。這是 1943 年安裝在“海達號”上的系統。很明顯，285 火控系統對人力的需求非常高。僅 FKC 系統就需要 14 名船員操作（不包括炮組）。圖示中在 DCT（射控指揮塔）內顯示有 5 人編制。

4.7 英寸火炮為液壓驅動，因此無法自動跟蹤目標。訓練員（Trainer）和瞄準員（Layer）（見上圖）各自配有一個刻度盤，顯示火炮的位置以及火控系統傳來的信息。他們的任務是保持指針對齊。來自火控系統的信息通過 **“M 系統”**傳輸到刻度盤。“M 系統”是 1940 年代用于將旋轉信息傳遞到不同系統的技術。

在“海達號”現代化改裝后：

• 4 英寸火炮
  使用 磁滑環（magslip），
• 3 英寸 50 倍徑火炮
  使用 同步傳動器（synchro）。

如果查看 海軍部火控鐘（AFCC）的底部，可以看到用于將信息傳遞給火炮的磁滑環。引信保持鐘（FKC）位于發令站（Transmitting Station），就在前隔壁的中軸線上。

近距離觀察Mark 3型引信保持鐘（或引信同步時鐘）（Fuze Keeping Clock，簡稱FKC）。

它為對空目標提供射擊控制解算。

陀螺水平校正器是FKC系統的一部分。

相比之下，285型火控系統的另一種配置被稱為高射角控制系統（High Angle Control System, HACS）或計算位置裝置（HACP），配備的是Mk 4型射擊指揮儀。在這種配置中，它被安裝在大型軍艦上，例如巡洋艦或戰列艦，需要19名操作人員（不包括炮組人員）來運作。

海達號（HAIDA）射擊指揮塔（Director Control Tower, DCT）的鳥瞰圖。

這就是如今僅存的部分。Mk 3W 型測距射擊指揮儀由五人操作

射擊指揮訓練手（DIRECTOR TRAINER）

訓練手坐在指揮瞄準手（Director Layer）左側的座位上。他通過訓練手的雙筒望遠鏡觀察，并使用訓練手的手輪控制整個射擊指揮裝置的水平轉動。他的座位與測距手（Rangetaker）正好在對角位置，這樣即便只有這兩名成員在場執行測距任務，射擊指揮裝置也能保持平衡。

射擊指揮瞄準手（DIRECTOR LAYER）

瞄準手坐在測距手前方的座位上。他通過瞄準手的雙筒望遠鏡觀察，并使用瞄準手的手輪控制測距射擊指揮儀的仰角。他還負責在“指揮射擊”模式下開火。

測距手（RANGETAKER）

測距手坐在右后方的座位上。他通過測距儀目鏡觀察，并用右手操作測距工作頭。當獲得測距數據時，他用腳踩下測距踏板完成測距。用左手操作升降與調整手柄，以對測距儀的仰角進行微調，使敵目標正好進入視場。其額外升降的極限為±0.5度。

此外，測距手還能操作輔助升降手輪和輔助訓練手輪。他還擁有一個離合器和獨立升降桿，可以讓測距儀獨立于射擊指揮儀進行俯仰控制（主要用于低射角射擊）。他同時還負責操作射擊指揮儀的鎖定栓。

射擊指揮官（CONTROL OFFICER）

指揮官是整個小組的負責人。他坐在訓練手身后的位置，使用指揮官的雙筒望遠鏡觀察敵方的呈現角度，并通過呈現手輪將該角度傳輸給引信保持鐘（Fuze Keeping Clock, FKC）。借助修正旋鈕，他還可以將觀察到的修正值疊加到測得的呈現角度上。指揮官還可以使用輔助升降和輔助訓練手輪控制整個測距射擊指揮儀的俯仰與水平轉動。

速率官（RATE OFFICER，僅Mk III W型配置）

速率官坐在指揮官和測距手之間靠后的座位上。他配有扶手、語音管、電話，并使用手持雙筒望遠鏡進行觀察。

這張示意圖的作用之一，是用來說明火控組成員的崗位職責。

Peter 對 285/3W 火控系統 還補充了以下說明：

“285 并不是目標捕獲/搜索雷達。目標捕獲來自 291 雷達的情報繪圖。在此基礎上，火控系統才會啟動。流程是：艦長瞄具 → 射擊指揮儀（Director） → 傳遞站（TS） → 炮 → 285 指揮儀移到相應方位。然后目標會通過光學方式獲取，285 隨后會被'對準’目標。它接下來會用來輔助速率官（Rate Officer）修正射擊落點和射程變化。285 還會驅動自動攔射裝置（Automatic Barrage Unit），以保持對目標的橫向修正（偏差量）。

這使得艦炮可以進行'盲射’——一旦瞄具、指揮儀和火炮都對準了精確方位，即便在目標肉眼不可見的情況下，285 依然能夠'看見’目標。

在研究多次交戰記錄時，可以發現 285 的使用距離通常在 10,000 碼以內。在海達號（HAIDA）的戰例中，交戰距離一律從 7,000 碼開始，這恰好也是從海達號艦橋到地平線的視距。因此，285 雷達實際上是對 高射/低射火控系統（HA/LA Control System） 的一個補充。”

285雷達和Mark 3W測距儀的輸出信號被輸入到海軍火控鐘（Admiralty Fire Control Clock, AFFC）和引信保持鐘或引信同步時鐘（Fuze Keeping Clock, FKC）。AFCC為水面目標提供射控解算（Fire Control Solution, FCS），并將結果傳達給“A”“B”或“Y”炮位的炮組。

在建造時，HAIDA號的X炮位上裝配了一門四英寸炮，以便能夠發射照明彈。4.7英寸炮的彈藥托盤較長，炮管仰角只能達到40度，而四英寸炮則能將炮管仰角提高到80度。發射照明彈不需要來自發射臺的精確FCS。由于FKC為4.7英寸炮（A、B和Y炮位）提供了一組統一的彈道數據，因此X炮位的四英寸炮需要額外的修正。通過在FKC上連接獨立的AP10440引信轉換裝置（Fuze Conversion Unit），FKC的輸出得以修正，為四英寸炮彈提供了調整后的后坐（leadoff）和引信編號。

20毫米奧利康炮（Oerlikon）和2磅高射炮全部采用目視瞄準。由于1949-1952年的現代化改裝中，A和B炮位的4.7英寸炮被四英寸炮替代，因此必須對AFCC進行相應修改。盡管AFCC系統年代久遠，但它仍保留在艦上，以便在艦船遇到水面目標時，為A和B炮位的四英寸炮提供射控解算。

（感謝收看本頻道編譯的內容）